Spinto dagli obiettivi dual-carbon e dalla tendenza globale al miglioramento dell’industria chimica verde, la N,N-dimetildodecilammina

Spinto dagli obiettivi del doppio carbonio e dalla tendenza globale all'ammodernamento dell'industria chimica verde,N,N-dimetildodecilammina, un intermedio fondamentale per i tensioattivi verdi, sta rapidamente passando dalla sintesi petrolchimica tradizionale a una produzione a basse emissioni di carbonio e ad alta efficienza. È diventata una molecola strategica chiave nei settori dei prodotti chimici di uso quotidiano, dei nuovi materiali e della protezione ambientale, e sta guidando la trasformazione strutturale dell'industria dei tensioattivi verso la tutela ambientale e l'elevato valore aggiunto. Gli addetti ai lavori sottolineano che il suo processo di sintesi ottimizzato e i sistemi derivati ​​diversificati ad alto valore indicano che lo sviluppo dell'industria nazionale degli intermedi di chimica fine è entrato in una nuova fase di "process greening + high-endization delle applicazioni".

Dalla sintesi tradizionale all'ammodernamento a basse emissioni di carbonio: l'innovazione tecnologica consente una produzione efficiente

N,N-dimetildodecilammina, con la formula chimica e CAS n. 112-18-5, è una tipica ammina terziaria alifatica a catena lunga, che si presenta come un liquido incolore e trasparente a temperatura ambiente, facilmente solubile in alcoli e insolubile in acqua. Il suo processo di produzione tradizionale è principalmente l'amminazione catalitica in fase liquida di dodecanolo e dimetilammina, che presenta i problemi di bassa efficienza di trasferimento di massa e di elevato consumo energetico nel processo di reazione. Negli ultimi anni, le aziende nazionali hanno raggiunto progressi tecnologici nei processi di produzione ecosostenibili, guidando la trasformazione del settore verso basse emissioni di carbonio con tecnologie innovative come i reattori a getto a ciclo continuo e i sistemi di reazione a flusso continuo.

"Abbiamo applicato con successo la tecnologia del reattore a getto d'aria a ciclo continuo alla produzione industriale di N,N-dimetildodecilammina, realizzando un trasferimento di massa ad alta efficienza nella reazione trifase gas-liquido-solido", ha affermato il direttore R&S di un'importante azienda chimica nazionale. "Rispetto al tradizionale processo in vasca agitata, il nuovo processo ha aumentato il tasso di conversione del dodecanolo a oltre il 99%, ridotto il tempo di reazione del 40% e il consumo energetico complessivo del prodotto unitario è diminuito di oltre il 30%. Allo stesso tempo, il sistema di produzione chiuso ha ridotto le emissioni di idrocarburi totali non metanici di oltre il 60%, soddisfacendo pienamente i più recenti standard di emissione per la tutela ambientale."

Allo stato attuale, numerose imprese leader nazionali hanno completato la trasformazione tecnica delle linee di produzione a basse emissioni di carbonio e la capacità di produzione di N,N-dimetildodecilammina ad elevata purezza (purezza ≥ 99,5%) è stata ampliata su larga scala. Anche l’industrializzazione delle materie prime di origine biologica (come il dodecanolo proveniente dagli oli usati) è entrata nella fase pilota, ponendo solide basi per lo sviluppo a basse emissioni di carbonio dell’intero ciclo di vita del prodotto.

Potenziale applicativo diversificato, derivati ​​ad alto valore come direzione di sviluppo principale

La N,N-dimetildodecilammina ha una struttura molecolare unica, contenente lunghe catene alchiliche e gruppi amminici terziari, che possono subire reazioni di quaternizzazione, ossidazione e condensazione per sintetizzare una varietà di derivati. È nota come la "madre dei tensioattivi verdi" e il suo valore industriale si sta diffondendo in diversi settori a valle attraverso modifiche strutturali e compounding funzionale:

Prodotti chimici quotidiani e cura della persona: come intermedio principale dei tensioattivi cationici a base di sali di ammonio quaternari e dei tensioattivi anfoteri a base di betaina, è ampiamente utilizzato nella preparazione di detersivi per bucato, ammorbidenti e prodotti per la cura dei capelli. I derivati ​​hanno eccellenti proprietà antistatiche e condizionanti e il tasso di biodegradazione può superare il 98%, soddisfacendo i requisiti di certificazione ambientale Ecolabel UE.

Protezione ambientale e trattamento delle acque: i suoi derivati ​​di sali di ammonio quaternario sono battericidi e algicidi ad alta efficienza e bassa tossicità, utilizzati nel trattamento delle acque reflue industriali e nei sistemi di iniezione dell'acqua nei giacimenti petroliferi. Possono inibire efficacemente la riproduzione di microrganismi nocivi e la preparazione composita con agenti chelanti può migliorare l'efficienza di separazione olio-acqua fino a oltre il 99%, ed è ampiamente utilizzato nel trattamento delle fuoriuscite di petrolio in mare e nella depurazione delle acque reflue industriali.

Nuovi materiali e prodotti chimici raffinati: è un importante intermedio per la sintesi della vitamina E e i suoi derivati ​​amminici ossidati possono essere utilizzati come emulsionanti ecologici per polimeri biodegradabili; i prodotti modificati possono essere applicati alla preparazione di nuovi separatori per batterie energetiche, che migliorano efficacemente il ciclo di vita delle batterie ottimizzando la compatibilità dell'interfaccia dei materiali.

Ausiliari industriali: viene utilizzato per preparare emulsionanti per asfalto, inibitori di ruggine per metalli e additivi per oli coloranti. L'emulsionante per asfalto che ne deriva ha una buona stabilità allo stoccaggio e adesione ed è ampiamente utilizzato nella costruzione e manutenzione stradale; l'inibitore di ruggine per metalli ha un eccellente effetto anticorrosivo su materiali in acciaio e alluminio ed è applicato nell'industria meccanica e automobilistica.

Sfide e opportunità coesistono, la sinergia della filiera industriale è la chiave per uno sviluppo di alta qualità

Nonostante le ampie prospettive di mercato, l'industria della N,N-dimetildodecilammina si trova ancora ad affrontare molteplici sfide di sviluppo. Il costo di produzione dei processi di origine biologica è ancora superiore a quello dei processi petrolchimici tradizionali, gli standard di certificazione internazionali per i derivati ​​di alta gamma non sono uniformi e la capacità di ricerca e sviluppo e innovazione nei settori applicativi ad alto valore aggiunto deve essere ulteriormente migliorata.

Gli esperti hanno sottolineato che lo sviluppo di alta qualità del settore deve superare il collo di bottiglia della "singola produzione intermedia" e costruire una filiera industriale integrata "materie prime-produzione-applicazione". "Ciò richiede una profonda innovazione collaborativa tra imprese a monte e a valle, istituti di ricerca e utenti finali", ha sottolineato un analista senior del settore della chimica fine. "A monte, dobbiamo accelerare l'innovazione tecnologica delle materie prime di origine biologica e ridurre la dipendenza dalle risorse petrolchimiche; a metà percorso, dovremmo ottimizzare il processo di separazione e purificazione per migliorare ulteriormente la purezza del prodotto e ridurre i costi di produzione; a valle, dobbiamo svolgere attività di ricerca e sviluppo congiunte con le aziende chimiche tradizionali e con le nuove tecnologie per personalizzare derivati ​​ad alte prestazioni e promuovere la formulazione di standard internazionali unificati".

Prospettive: diventare un motore fondamentale per la trasformazione verde dell'industria dei tensioattivi

Con il continuo progresso della tecnologia chimica verde e le politiche di tutela ambientale sempre più rigorose in patria e all'estero, gli intermedi chimici fini rappresentati dalla N,N-dimetildodecilammina stanno affrontando opportunità di sviluppo storiche. Il suo sviluppo non rappresenta solo un'alternativa a basse emissioni di carbonio ai tradizionali intermedi petrolchimici, ma anche un importante supporto per la costruzione di un sistema industriale verde e a basse emissioni di carbonio nell'industria chimica.

È prevedibile che, sotto la duplice spinta del sostegno politico e della domanda di mercato, la N,N-dimetildodecilammina contribuirà a realizzare ulteriormente la bassa carbonizzazione delle materie prime e l'alta definizione dei prodotti nel prossimo futuro. Ciò creerà una filiera industriale verde che collegherà prodotti petrolchimici, prodotti chimici di uso quotidiano, tutela ambientale e nuovi materiali, e darà un forte impulso allo sviluppo di alta qualità dell'industria chimica fine nazionale e al raggiungimento degli obiettivi di doppia emissione di carbonio.